東平東江大橋22#主墩大直徑鉆孔灌注樁施工方案(17頁).doc
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2022-08-25
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1、22#主墩大直徑鉆孔灌注樁施工方案一、工程概況東平東江大橋長1.816km,橋跨組合為:(1225)PC簡支小箱梁+(35+60+35)PC連續箱梁+(640)mPC斜腹板連續箱梁+(2148)獨塔單索面斜拉橋+(1140)mPC斜腹板連續箱梁+(35+60+35)PC斜腹板連續箱梁+(1125)PC簡支小箱梁,其中主橋長2*148296,采用獨塔單索面墩、塔、梁固結的預應力混凝土斜拉橋,主梁采用單箱五室斷面,主塔采用獨柱式。其中水上部分為:(640)mPC斜腹板連續箱梁+(2148)獨塔單索面斜拉橋+(640)mPC斜腹板連續箱梁。全橋共48孔。其中15#-28#墩在東江水中,主墩為22#墩2、,主橋過渡墩為21#、23#墩,其余為引橋墩。如下圖主橋主墩共有鉆孔樁15根,樁基直徑250cm,樁長50.358.3m,樁頂標高-4.7m,河床標高-10.06m,墩位水深12m左右,設計為嵌巖樁。如下圖:二、主要地質情況根據設計給出的地質勘察報告,22#主墩處的地質結構自上而下如下: 1、表層淤泥層:1-2m。2、砂礫、卵石層:6-8m。3、泥質粉砂巖(強、中、微風化層):砂層以下(從設計給出的勘查報告可知,其有風化倒置現象)。三、質量控制目標樁檢I類樁比例達到100。四、質量控制的重點、難點樁位坐標控制、垂直度控制、孔徑控制、清孔質量控制、鋼筋籠接頭控制、及水下混凝土灌注質量控制。五、成3、孔方法和鉆機類型的選擇從地質資料顯示情況,墩位范圍內上層為砂卵石層、下層為泥質粉砂巖。根據以上情況確定適應本工程的最理想方法是采用大型沖擊鉆成孔。此鉆機主機功率為75KW,泥漿泵功率22KW,沖錘重10噸,直徑2.5米,可滿足現場施工要求。六、作業前準備1、技術交底:針對本項目的工程特點、工程規模、施工工期、現場條件,做好技術人員和工班組的技術培訓和技術交底工作,進行工前的技術、安全、質量、環保、文明施工再教育,提高施工人員安全、質量、文明意識。2、試驗準備:對進場的各種原材料按規定的檢測頻率取樣試驗,包括鋼筋、砂石、水泥、粉煤灰、緩凝減水劑等。并進行C30水下混凝土配合比試驗。報監理驗證后使4、用。由于此樁基樁較長、混凝土方量較大(300立方左右),施工前檢驗混凝土的初凝時間尤其重要,并以此時間基準,合理安排人員及設備,確保在初凝前灌注完混凝土。3、水上便橋及平臺已搭建完成。4、主要機械設備配備沖擊鉆4臺,50吊車1臺,運輸船1艘,躉船1艘,混凝土灌車12臺(商混站提供),泵車2臺(租用),鋼筋加工設備2套,裝載機配合平臺運輸車1套(運輸鋼筋籠用),清孔設備1套。除2臺沖擊鉆沒進場外,其余設備勻已進場。5、管理人員及施工人員施工負責人1人(麥秸),技術負責人1人(彭紹強),現場管理人員2人(歐陽奇勇、李天祥);安全工程師2人(林典禮、苗紅兵),測工3人,其中主測2人,小工1人;試驗人5、員4人,其中試驗工程師1人,試驗員2人,小工1人。鉆機操作及混凝土灌注人員12人;鋼筋加工及安裝人員20人,其中電焊工10人,鋼筋工10人;電工3人。6、材料供應情況鋼筋進場235噸,大、小漏斗各1個,30cm導管1套(80m)。7、護筒的設置(1)護筒制作:護筒用20mm厚的鋼板卷制焊接而成,長度21.6米。護筒內徑大于設計樁徑約20cm。護筒打入河床約7m,頂面與施工平臺平齊(高程6.5m),高出河面約4.5m。(2)護筒的安裝根據現場情況,護筒安裝分上、下二層定位,兩層定位距離3.25m,護筒安裝時,首先通過護筒自重垂直下沉,穩定后,再采用90KW振動錘打入,確保護筒打入的平面位置及垂直6、度。如下圖。8、泥漿制備及循環凈化(1)泥漿制備根據現場實際情況,采用粘土(在博羅縣龍溪鎮采購)加入少量水泥進行調漿。泥漿性能指標應符合下列規定:泥漿比重:入孔泥漿比重為1.151.2g/cm3黏 度: 1928s。含 砂 率:不大于4%。(2)為提高泥漿粘度和膠體率,可在泥漿中摻入適量的碳酸鈉等,摻量應經實驗決定。保證泥漿自始至終達到性能穩定、沉淀極少、護壁效果好和成孔質量高的要求。造漿后應試驗全部性能指標,鉆孔過程中應隨時檢驗泥漿比重和含砂率,并填寫泥漿試驗記錄表。七、鉆孔施工1、測量放樣測量放樣是樁基施工控制的重點,如果放樣不準或在施工過程中出現的偏位沒有被及時發現,造成的質量問題很難彌7、補,并且彌補的代價非常高。進行樁基放樣前,首先必須對設計給出的樁基中心點坐標進行校核,校核時必須由兩個或兩個以上的測量工程師分別單獨對設計給出的樁基坐標點進行驗算,然后對驗算結果進行比對,確認無誤后,才能進行正式放樣。根據設計提供的坐標點、水準點建立測量控制網,并根據設計給定經復核的樁基坐標及高程進行測量放樣,樁位可根據施工進度分批測放,待測放完經自檢合格以后提交監理工程師驗收,合格后進行下道工序。施工過程進行不小于二次的檢驗性測量,防止出現沖孔偏位和護筒擾動。2、鉆機安裝及鉆孔鉆機采用50噸吊機安裝就位。安裝后必須保持鉆機的水平度、穩定度。鉆頭頂鋼絲繩與測量給出的樁位中心點重合。鉆機定位后,8、用四根鋼筋對樁位中心點進行定位(如下圖),施工時經常檢查偏位情況。發現問題及時調整。開孔的孔位必須準確,應使初成孔壁豎直、圓順、堅實。在鉆孔過程中密切關注地層的變化,并與設計圖紙進行核對。根據不同的地層控制鉆機的沖程和鉆進速度,防止鉆進速度過快而導致塌孔。鉆孔時,必須保持孔內水頭高度(現場實際孔內水位高于河面約4.5m)。泥漿比重控制在1.21.3 g/cm3的范圍內。鉆孔時,起、落鉆頭速度宜均勻,不得過猛或驟然變速。沖孔作業必須連續進行,不得間斷。因故必須停止沖孔時,孔口應加護欄,并嚴禁沖錘留在孔內,同時保持孔內泥漿面高度,保護孔壁。鉆孔達到設計高度后,應對孔位、孔徑、孔深和孔形進行檢驗。鉆9、孔記錄要及時填寫,還要隨時控制泥漿各項指標。要注意地層變化,在地層變化處均要撈取渣樣(撈取渣樣要求:地質變化處必須取樣;正常鉆進每1m取一次;對于嵌巖樁,接近微分化層時每0.3m取一次。嵌巖樁進入中風化層必須報檢確認后方可繼續鉆進。渣樣提取后存放在小塑料袋中,并標明取渣時間、標高和渣樣名稱,以便查看),判明后記入記錄表中并繪制地質柱狀圖。鉆孔時必須“跳打”,即前一根完成進行下一根樁鉆孔時,必須在完成樁隔一根樁的位置開孔。防止相鄰樁相繼施工對新灌注混凝土的擾動。3、孔徑、垂直度控制沖孔過程中必須每天量測錘徑不少于2次,防止沖錘在沖擊的過程中損耗,錘徑變小。鉆機前支點下墊方木(20*20cm枕木)10、不少于4根 ,沖孔過程中密切關注鉆機的牢固性、穩定性,如出現措位、傾斜、沉陷等問題時應及時調整。確保成孔的垂直度和平面位置偏差在允許范圍內。在淤泥層中鉆進時應首先在孔內加1-2m高的片石,再用小沖程(75cm)鉆進,使片石擠進孔壁內,起到護壁作用,防止坍孔、縮孔的現象發生,同時泥漿比重取上限,增加護壁。在砂卵石層中鉆進時宜采用中沖程(100cm),并加大泥漿稠度,反復沖孔使孔壁堅實,防止坍孔。在泥質粉砂巖層中鉆進時宜采用大沖程(150cm),使基巖破碎并通過泥漿浮出,此時的泥漿應適中。終孔后,采用按規范要求制作的探籠檢查孔徑。4、泥漿循環系統施工過程中,泥漿循環利用附近的護筒做泥漿池、沉淀池,11、渣滿后,用大型泥漿泵抽至泥漿車,通過便橋運出,嚴禁將泥漿或鉆渣排入河中,污染河道。泥漿循環采用正循環工藝,在鉆進過程中定期每班檢測孔中泥漿的各項指標,在成孔后清孔時在孔底注入優質泥漿,以保證孔底干凈。多余的泥漿應及時組織清運,不得污染周邊環境。5、鉆孔異常處理在砂、卵石地層中鉆進時,應多加入粘土,增大泥漿比重。沖程可大些。在淤泥層中鉆進時,適量投入片石,用小沖程將片石擠進孔壁加固,防止坍孔或縮孔。在遇探頭石或粘錘時,應先回填片石,再用鉆錘大、小沖程交替沖擊,在此過程中,應防止斜孔和坍孔。在鉆進過程中,如發現泥漿面冒出大量細小氣泡,進尺突然變慢,孔底標高回升等現象,說明是坍孔。首先應仔細分析,查12、明原因和位置,然后進行處理。輕者,可多投入粘土,加大泥漿比重,提高孔內水位,繼續鉆進;重者,須用粘土加片石回填至坍塌部位以上0.5m重鉆。在護筒漏漿時,輕者在孔內加水泥調均后等1、2天再沖孔,重者將護筒加高,用振動錘下壓后再沖。一孔施工時,應注意不要影響臨近混凝土已灌注完畢的樁基的質量。八、清孔及鋼筋籠加工、安裝1、檢孔鉆孔至設計高程,經對孔徑、孔深、孔位、豎直度進行檢查確認孔徑合格后,應即進行清孔??讖綑z測在樁孔成孔后,下入鋼筋籠前進行。采用籠式探孔器檢測,其外徑等于樁徑,長度等于孔徑46倍,詳見下圖。檢測時,將檢孔器吊起,孔的中心與起吊鋼繩保持一致,慢慢放入孔內,上下通暢表明孔徑符合設計要13、求。圖:探孔器示意圖說明:1、圖中尺寸均以“m”計;2、D為樁徑。孔深采用標準測繩檢測,測繩采用鋼尺進行校核。孔底沉渣用兩次測錘檢測,一次測錘采用圓錐形平底測錘,底部直徑1315cm,錘高2022cm,質量46kg。二次測錘在一次測錘相同位置進行測量,采用圓柱形測錘檢測,直徑1315cm,錘高35cm,質量46kg,兩次檢測后進行測長對照,檢查沉渣厚度是否滿足要求??咨钬Q直度采用測錘法檢測,將測錘緩緩吊入孔底,然后緩慢移動測錘感覺測錘碰到孔壁,量取該位置時測繩到護筒的距離及測繩長度,根據測繩長度及測繩到護筒的距離算出垂直度;這樣沿孔壁反復量測46個位置,然后將幾個數值綜合比較得出最終的孔身垂直14、度。2、第一次清孔對孔徑、孔深、孔位及豎直度進行檢查確認合格后,經監理工程師認可,即進行清孔。清孔采用正循環,即用功率22KW的泥漿泵將優質泥漿注入孔底浮渣的辦法進行清孔,以達到置換沉渣的目的。同時在孔頂注入清水中,在泥漿泵管上接分砂器,降低泥漿比重和含砂率。清孔時一定保持孔內水頭的高度。清孔應達到以下標準:孔內排出或撈出的泥漿手摸無23mm顆粒,泥漿比重采用規范規定的最大值,即不大于1.15;含砂率小于2%,粘度1720s。3、鋼筋籠加工及吊裝(1)鋼筋骨架制作:鋼筋籠骨架在鋼筋制作場內分節制作。主筋連接按設計要求采用鐓粗直螺紋連接,箍筋由調整好的機械鉆速旋轉纏繞到主筋上,從而形成鋼筋骨架。15、為防止鋼筋骨架變形,每道加強筋需設置三角撐二道,其鋼筋直徑與主筋相同。(2)鋼筋骨架保護層的設置鋼筋主筋凈保護層厚度為10cm,采用同強度等級的砼墊塊。砼墊塊為圓柱形,直徑20cm,厚度5cm,每道加強筋對稱設置6個墊塊,用直徑10mm的鋼筋焊接在骨架上。(3)鋼筋骨架的存放、運輸與現場吊裝鋼筋骨架臨時存放的場地必須保證平整、干燥。存放時,每個加勁筋與地面接觸處都墊上等高的木方,以免受潮或沾上泥土。每組骨架的各節段要排好次序,掛上標志牌,便于使用時按順序裝車運出。鋼筋骨架在轉運至墩位的過程中必須保證骨架不變形。鋼筋籠入孔時,由50t吊車吊裝。在安裝鋼筋籠時,采用三點起吊,大、小鉤同時采用的方法16、進行。吊放鋼筋籠入孔時應對準孔徑,保持垂直,輕放、慢放入孔,入孔后應徐徐下放,不宜左右旋轉,嚴禁擺動碰撞孔壁。若遇阻礙應停止下放,查明原因進行處理。嚴禁高提猛落和強制下放。(4)鋼筋骨架的制作和吊放的允許偏差主筋間距10mm;箍筋間距20mm;骨架外徑l0mm;骨架傾斜度0.5%;骨架保護層厚度20mm;骨架中心平面位置20mm;骨架頂端高程+20mm,骨架底面高程50mm。(5)聲測管安裝聲測管采用無縫鋼管,內徑57mm,壁厚3mm樁徑2.5m每根樁預埋4根檢測管,檢測管沿樁身箍筋內側等間距布設,檢測管兩端截面應與其軸線垂直,每兩根檢測管之間保持平行,接頭處先用液壓管鉗把接頭壓緊,然后用鐵絲17、綁扎在加強筋上,超聲波檢測管應與樁身鋼筋綁扎在一起。檢測管頂部采取措施防止砂漿、雜物堵塞管道。檢測管下端距樁底5cm,深入承臺內0.5m。檢測管隨鋼筋籠分段安裝,每埋設一節均應向檢測管內加注清水。檢測管安裝完畢后應將上口加蓋或加塞封閉,以避免灌注混凝土時落入異物,致使孔道堵塞。在灌注水下混凝土之前,應檢查檢測管內的水位,如管內的水位不滿,則應補充灌滿。焊接鋼筋時,應避免焊液流濺到檢測管管體或接頭上。(6)第二次清孔由于安放鋼筋籠及導管準備灌注水下混凝土,這段時間的間隙較長,孔底產生新渣,待安放鋼筋籠及導管就序后,要對孔底產生的新渣進行清除,第二次清孔同樣采用正循環方式。將大功率(37KW)電機18、再加上一個小功率(22KW)電機的泥漿泵泵管同導管相聯(如下圖),將優質泥漿從導管注入孔底。施工中勤搖動導管,改變導管在孔底的位置,保證沉渣置換徹底。待孔底泥漿各項技術指標均達到規范及設計要求,且復測孔底沉渣厚度在規范或設計范圍以內后,清孔完成,立即進行水下混凝土灌注。4、鋼筋籠接頭質量控制(1)按設計要求,主筋連接采用鐓粗直螺紋連接。加工螺紋時一頭加工全扣(套筒長度)加三個絲,相對應的另一頭加工半扣(套筒長度的一半)加三個絲。(2)相鄰相節相連時,先將套筒擰在全扣螺紋的鋼筋上并擰到底,對接上半扣的鋼筋后,向半扣鋼筋方向旋擰套筒,套筒處于兩鋼筋中間時止。(3)制作鋼筋籠時,相鄰兩節鋼筋籠連在一19、起加工,加工完后,做好記號拆開,安裝時對號入座。九、水下混凝土灌注1、對商混站攪拌質量、攪拌速度及運輸車輛的控制(1)灌注前召集商混站的領導及技術人員一起座談。根據現場施工條件、每小時計劃使用混凝土的數量及商混站每灌車混凝土的攪拌時間,確定灌注時的生產線不少于2條,混凝土灌車不少于12臺。(2)施工時,派試驗員去攪拌站現場跟蹤混凝土的攪拌質量。具體測試混凝土的各項指標。確保到現場的混凝土坍落度、和易性、密水率符合規范要求。2、施工組織安排(1)召開灌注前會議,對現場進行布置,對人員進行分工。確保混凝土灌注順利進行。(2)試驗室派試驗員到商混站跟蹤、督促。確?;炷脸鰪S質量及灌車的及時供應。(320、)現場派3人專門指揮車輛,確保灌車有序停放并在最短的時間內完成每車混凝土的灌注。(4)采用兩臺地泵同時打料,每臺泵車派2人專職看護泵管,現場每臺泵有專人放料、清料,混凝土灌注、測量混凝土頂面高度、拆除和清洗導管有5人?,F場施工記錄1人。3、導管安裝導管是水下砼灌注的主要工具之一,導管采用鋼管制作,它的內壁必須光潔,管徑一致,無局部凸凹,每節長度1.02.7m 等幾種,每節兩端焊有法蘭盤,導管應有足夠的強度,導管接頭要求嚴密不漏水,使用前用水試壓,以免管內漏水影響砼質量。4、水下砼施工注意事項(1)終孔后要盡快灌注混凝土,防止時間間隔過長,孔底泥質粉砂巖被泡軟,影響樁端承載力,終孔后到灌注混凝土21、的時間不得超過4天。(2)混凝土灌注前要對鋼筋籠進行最后一次定位。(3)灌注過程中要隨時測量鉆孔內的砼面標高。(4)灌注前應儲備足夠的砼備有量,樁徑2.5米的鉆孔樁首批方量必須9.5m3,因此首批料斗需特殊制作。(5)灌注速度要快,且有連續性。(6)混凝土進入漏斗時的坍落度控制在18cm22cm之間,并保持良好的和易性。混凝土初凝時間控制在灌注完成后。(7)混凝土的初存量滿足首批混凝土入孔后,導管埋入混凝土的深度不得小于1m;當樁身較長時,導管埋入混凝土中的深度可適當加大。漏斗底口處必須設置嚴密、可靠的隔水裝置,該裝置必須有良好的隔水性能并能順利排出。(8)在灌注混凝土過程中,測量孔內混凝土頂22、面位置,保持導管埋深在2m6m范圍。當混凝土灌注面接近設計高程時,用測繩測量混凝土的頂面位置,保證混凝土頂面灌注到樁頂設計高程1.0m左右。(9)在灌注水下混凝土前,填寫成孔檢查記錄表和鉆孔檢驗批質量驗收記錄表,在灌注水下混凝土過程中,填寫水下混凝土灌注記錄表。5、混凝土灌注時的質量控制(1)導管下端距樁底控制為03 m04 m,首批混凝土灌注數量不少于9.5m3。灌注前首先將漏斗灌滿,沖球后,漏斗內的混凝土下放的同時,兩泵車一起向漏斗內灌注混凝土。一次性將兩灌車混凝土全部灌入孔內,確??變葘Ч艿穆裆?。(2)灌注過程中導管的埋深不小于2m,不大于6m,施工中及時拆管。(3)灌注過程中,每灌注兩23、車混凝土,測量一次混凝土頂面的上升高度,并根據灌注的混凝土數量推算上升高度是否有偏差,是否有縮孔現象。(4)灌注時,為確保孔內混凝土密實,利用鉆機牽引導管進行上、下插撥。插撥的速度不宜過猛,亦不可過慢,宜適中。每灌注完2-3車插撥一次,每次插撥10-15個沖程。插撥前測量混凝土的頂面高度,防止插撥時導管底撥出混凝土頂面。(5)水下灌注混凝土的實際樁頂標高應高出樁頂設計標高1.0 m左右。當混凝土灌注完畢后,待樁上部混凝土終凝后, 解除對鋼筋籠的固定措施,保證鋼筋籠隨著混凝土的收縮而收縮。十、質量標準與檢驗方法1、質量標準孔徑:不小于設計直徑;孔深:比設計深度超深不小于0.05m;孔位中心:允許24、偏差100mm;沉渣厚度:大于5cm,傾斜率:1% 。2、檢驗方法(1)樁基灌注完成,砼齡期或強度達到設計要求后,對樁身完整性進行超聲波檢測,對檢測結果有疑問時,需作鉆孔取芯檢測。(2)鑿除樁頭后,測量樁的中心位置、鋼筋保護層厚度。查看樁頭砼混凝土的密度程度及是否有砂漿、夾泥,如有清除表面砂漿、夾泥到密度均勻的混凝土面。十一、安全質量措施1、質量措施(1)強化質量教育,樹立質量第一思想,層層落實責任制,實行質量的好壞與每個職工利益掛勾。(2)主要領導親自抓質量,并建立健全質量檢查制度,做到每道工序自檢合格后,才進入下道工序施工;隱敝工程檢查,要認真執行“三檢制”即自檢,專業工程師檢查,監理工程25、師檢查合格后并簽認方可施工,對不合格部分堅決返工重來。(3)所有原材料,半成品必須執行進貨檢驗制度,合格后才可使用。2、安全措施(1)加強安全教育,樹立安全第一思想,建立安全責任制。(2)制定較詳細的安全生產措施,施工現場設立必要的安全標語,安全操作規程,以及安全防護設施等。(3)堅決執行安全卡死制度,建立安全檢查制度,進行定期和不定期的安全大檢查,發現問題立即整改,不留隱患。十二、環境、職業健康管理措施1. 環境管理措施: (1) 施工泥漿用溜槽移至泥漿池內,再用泥漿泵抽至附近護筒,防止遺灑河中、污染環境。(2)混凝土罐車退場前,要在指定地點清洗料斗,防止遺灑和污物外流。(3)工地必須及時灑26、水,防止揚塵。2. 職業健康管理措施:(1) 所有進入工地人員必須戴安全帽。(2)上班前應根據施工項目進行安全交底,安全員每天檢查,發現問題及時糾正。(3)工地電線按有關規定架設。電閘箱內開關及電器必須完整無損,具有良好的防漏電保護裝置,接線正確。各類接觸裝置靈敏可靠,絕緣良好,無灰、無雜物、固定牢固。(4)混凝土泵車澆筑作業時,由專人指揮,非專業操作人員不得進入作業現場。十三、應急預案(1)發生交通堵塞事件,及時同交警部門聯系,近早疏通。(2)同泵車租賃單位聯系,讓其在單位有一臺泵車備用。如出現泵車泵料故障,備用泵車及時補充。(3)現場放一臺小車,出現人身傷害事故,及時送往醫院。(4)如出現較為嚴重的安全事故,及時起動項目部搶救方案及應急預案。